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作为天然的一维纳米材料,凹凸棒土(ATT)价格低廉储量丰富,是一种很有潜力的增强体,能够提升聚合物的机械性能,但是凹凸棒土自身容易发生团聚、与聚合物基体的相容性较差。目前,由不同维度纳米材料制备而成的多维纳米复合材料开始成为研究热点,利用不同维度纳米材料团聚方式的差异组装成特定的结构,可以利用这些差异相互抑制彼此的团聚发生,提高与聚合物的相容性,同时这种多维纳米复合材料兼有两种材料各自的优点。本文选取二维的氧化石墨烯(GO)为助分散载体,一维的凹凸棒土为受体,组装生成新型纳米复合增强体,探究了纳米复合增强体的制备及其在聚合物中的应用。本课题的主要研究内容如下：1、用硅烷偶联剂KH550对凹凸棒土进行表面修饰,得到了含有氨基的改性凹凸棒土(ATT-KH550),并选取二维的氧化石墨烯为纳米载体,通过在水溶液中静电组装的方法制备氧化石墨烯助分散凹凸棒土(GO-ATT)。调节氧化石墨烯与改性凹凸棒土的比例,得到了凹凸棒土含量不同的GO-ATT增强体,并研究了其结构、形貌与性能。结果表明凹凸棒土均匀的附着于氧化石墨烯片层上,同时在组装过程中氧化石墨烯片层没有产生新的缺陷,氧化石墨烯和凹凸棒土的晶体结构也没有改变。随着凹凸棒土含量的提升,GO-ATT的片层间距逐渐增大,热稳定性逐渐提升。2、选取非极性的聚丙烯(PP)为聚合物基体,以凹凸棒土含量为90wt%的GO-ATT 1:9为增强填料,通过熔融共混法制备了不同GO-ATT1：9含量的氧化石墨烯助分散凹凸棒土改性PP复合材料(PP/GO-ATT),研究表明氧化石墨烯的引入改善了PP的熔融加工性能以及凹凸棒土在PP中的分散性,并提高了凹凸棒土对PP的增强作用。添加2wt%GO-ATT1：9时,PP复合材料力学性能最好,其拉伸模量、杨氏模量和储能模量分别比纯PP提升了53.5%、143.8%和37.3%。由于GO-ATT的热稳定性不如凹凸棒土,所以GO-ATT对PP热分解温度的提升效果不及凹凸棒土。3、本章选取水溶性的聚乙烯醇(PVA)为聚合物基体,以不同组成的GO-ATT为增强填料,通过溶液共混法制备了氧化石墨烯助分散凹凸棒土改性PVA复合材料(PVA/GO-ATT),同时制备了聚乙烯醇／氧化石墨烯复合材料(PVA/GO)和聚乙烯醇／凹凸棒土复合材料(PVA/ATT)进行对比。实验表明,氧化石墨烯的加入使凹凸棒土在PVA中的均匀分散,与单一的氧化石墨烯和凹凸棒土填料相比,GO-ATT具有更高的增强效率,氧化石墨烯和凹凸棒土表现出协同增强效应。GO-ATT中氧化石墨烯和凹凸棒土的比例为1：9时为最优配比,此时PVA复合材料的力学性能和热稳定性最好,其储能模量、拉伸强度和杨氏模量分别比纯PVA提升了83.6%、41.4%和117.4%,热分解温度提升了103℃,甚至优于凹凸棒土的改性效果。4、选取非极性的聚苯乙烯(PS)为聚合物基体,以不同组成的GO-ATT为增强填料,通过溶液共混法制备了填料比为1wt%的氧化石墨烯助分散凹凸棒土改性聚苯乙烯复合材料(PS/GO-ATT),研究表明氧化石墨烯的引入改善了凹凸棒土在PS中的分散性,并提高了凹凸棒土对PS的增强作用,GO-ATT 1:9对PS复合材料力学性能的改善最为明显,其储能模量提升了75.4%。与凹凸棒土大幅度提升PS的玻璃化转变温度不同,GO-ATT对PS的玻璃化转变温度没有明显的改变,GO-ATT 2:8对PS热稳定性的改善最为显著,氧化石墨烯起到了良好的阻隔作用。